樂(lè)志軍 徐永良

(河南省資源環(huán)境調(diào)查四院，河南 鄭州 450000)

引言

耕地是最寶貴的農(nóng)業(yè)資源和重要的生產(chǎn)要素，是生產(chǎn)糧食的載體[1]。耕地質(zhì)量關(guān)乎國(guó)家的糧食安全、農(nóng)產(chǎn)品安全以及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境安全，提升耕地質(zhì)量是有效促進(jìn)糧食生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要手段[2]。我國(guó)城市化進(jìn)程持續(xù)加快發(fā)展，隨之而來(lái)耕地面積則逐漸減少，其中更是占用了大量的優(yōu)質(zhì)耕地，加上出現(xiàn)的生態(tài)環(huán)境污染問(wèn)題以及其他人類(lèi)工程活動(dòng)，使得我國(guó)耕地質(zhì)量總體維持中等偏下水平[3-5]，因此，在有限的耕地資源現(xiàn)狀下，提高耕地質(zhì)量從而保障糧食和農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量迫在眉睫[6]。

近年來(lái)，雖然我國(guó)政府陸續(xù)出臺(tái)了眾多的保護(hù)耕地?cái)?shù)量和質(zhì)量的政策，也實(shí)施了眾多的整治工程、提升改造工程，但在城鎮(zhèn)化快速發(fā)展過(guò)中由于基礎(chǔ)設(shè)施、廠房建筑和居民住宅等建設(shè)時(shí)占用了大量的耕地，導(dǎo)致我國(guó)耕地?cái)?shù)量和質(zhì)量負(fù)載現(xiàn)象依然存在[7，8]。尤其是實(shí)施的整治工程，往往地理位置相對(duì)偏僻、整治后的耕地質(zhì)量低等，這些都導(dǎo)致了我國(guó)耕地質(zhì)量呈現(xiàn)了下降趨勢(shì)。因此，必須通過(guò)高質(zhì)量實(shí)施整治工程及質(zhì)量保護(hù)工作，實(shí)現(xiàn)真正意義的耕地質(zhì)量“占補(bǔ)平衡”[9，10]，使耕地朝著“優(yōu)質(zhì)、集中、連片”的方向發(fā)展。因此，分析研究并查明耕地質(zhì)量的限制因素就有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以濮陽(yáng)縣為研究對(duì)象，以濮陽(yáng)縣農(nóng)用地分等成果、第三次國(guó)土調(diào)查成果以及野外調(diào)查數(shù)據(jù)補(bǔ)充為基礎(chǔ)，研究耕地質(zhì)量主導(dǎo)限制因素。

1 研究區(qū)概況

1.1 地理位置

研究區(qū)為河南省濮陽(yáng)市濮陽(yáng)縣，位于河南省的東北部，黃河從其西南邊界處穿過(guò)，處于河南省及山東省的交界處。濮陽(yáng)縣東西長(zhǎng)48km，南北寬36km，行政區(qū)劃包括11個(gè)鎮(zhèn)、9個(gè)鄉(xiāng)，共995個(gè)行政村，11個(gè)居委會(huì)，總面積1382km2。

1.2 分地類(lèi)耕地?cái)?shù)量分布

2021年濮陽(yáng)縣全縣耕地總面積為98008.27hm2，其中水田面積為11836.03hm2，占全縣耕地總面積的12.1%，水澆地面積為86172.24hm2，占全縣耕地總面積的87.9%。濮陽(yáng)縣耕地沒(méi)有旱地。

1.3 耕地質(zhì)量等級(jí)

濮陽(yáng)縣耕地質(zhì)量國(guó)家利用等別主要分布在5等、6等、7等、8等，高于全國(guó)平均等別，其中6等和7等耕地最多，分別為50188.95hm2和35553.58hm2，占濮陽(yáng)縣全部耕地的51.2%和36.3%，其次為7等耕地，為10405.12hm2，占濮陽(yáng)縣全部耕地的10.6%，5等耕地最少，為1860.62hm2，占濮陽(yáng)縣全部耕地的1.9%。濮陽(yáng)縣耕地質(zhì)量等別基本服從正態(tài)分布規(guī)律，主要集中在6等和7等，見(jiàn)表1。

表1 濮陽(yáng)縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地質(zhì)量國(guó)家利用等別

2 研究區(qū)耕地質(zhì)量保護(hù)限制因素選取

2.1 耕地質(zhì)量限制因素識(shí)別

依據(jù)《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》(GB/T 28407-2012)，以及濮陽(yáng)縣的標(biāo)準(zhǔn)耕地制度，從耕地的自然本底條件和建設(shè)條件2個(gè)方面[11-13]，分別選擇表層土壤質(zhì)地、鹽漬化程度、剖面構(gòu)型、土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤酸堿度、排水條件、灌溉保證率共7個(gè)因素綜合分析[14]。

2.2 耕地限制因素理想值得確定

為了更加科學(xué)地確定研究區(qū)內(nèi)耕地限制因素理想值，選取河南濮陽(yáng)平原區(qū)耕地限制因素的平均水平作為本次研究的參考分值，并且根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整相關(guān)限制因素的分值，不人為夸大或者忽略某一限制因素，以便更合理地評(píng)價(jià)研究區(qū)耕地質(zhì)量水平。見(jiàn)表2、表3。

表2 濮陽(yáng)縣耕地各分等因素理想值

表3 豫東北低洼平原區(qū)指定作物-分等因素-質(zhì)量分記分表

3 限制因素限制程度測(cè)算

3.1 限制因素測(cè)算模型選定

為了科學(xué)地分析及測(cè)算研究區(qū)耕地質(zhì)量限制因素的限制程度，本次選擇的測(cè)算模型為“限制性指數(shù)”。該模型的測(cè)算原理是將選定的7種可能影響研究區(qū)耕地質(zhì)量的限制因素，對(duì)其現(xiàn)行實(shí)際的農(nóng)用地分等數(shù)值與濮陽(yáng)平原區(qū)域內(nèi)耕地的平均數(shù)值(理想數(shù)值)進(jìn)行對(duì)比，實(shí)際值與理想值的差額占理想值的百分比大小則反映出選定的該類(lèi)限制因素的限制程度大小[15]?！跋拗菩灾笖?shù)”模型公式見(jiàn)式(1)～(3)：

(1)

(2)

(3)

式中，Lik為選定評(píng)價(jià)限制因素測(cè)算出的限制程度；Rik為選定評(píng)價(jià)限制因素等指數(shù)理想值；rik為選定評(píng)價(jià)限制因素等指數(shù)實(shí)際值；wjk為選定評(píng)價(jià)限制因素權(quán)重；Fijk為選定評(píng)價(jià)限制因素理想值；fijk為選定評(píng)價(jià)限制因素實(shí)際值；αj為選定評(píng)價(jià)地塊耕地的生產(chǎn)潛力指數(shù)；βj為選定評(píng)價(jià)地塊的產(chǎn)量比系數(shù)；k為選定評(píng)價(jià)地塊限制因素編號(hào)。Wjk和αj、βj的取值見(jiàn)表4、表5。

表4 濮陽(yáng)縣冬小麥和夏玉米的生產(chǎn)潛力指數(shù)表

表5 濮陽(yáng)縣農(nóng)用地分等因素權(quán)重統(tǒng)計(jì)表

3.2 限制因素限制程度測(cè)算結(jié)果分析

將各參數(shù)值代入公式計(jì)算，得出選定的7個(gè)限制因素的限制程度值，其值越大，表示評(píng)價(jià)的限制因素其限制程度越高。采用應(yīng)用等距法，將限制程度劃分為4個(gè)級(jí)別，即無(wú)限制、輕度限制、中度限制和重度限制，見(jiàn)表6。

表6 限制因素的限制程度劃分表

3.2.1 表層土壤質(zhì)地限制程度

通過(guò)測(cè)算，濮陽(yáng)縣耕地表層土壤質(zhì)地的限制程度為無(wú)和輕度2種程度，沒(méi)有中度和重度，其中限制程度為無(wú)的耕地占比較大，共有圖斑18837塊，面積為89097.66hm2，占全縣耕地總面積的90.9%；限制程度為輕度的耕地占比較小，共有圖斑2107塊，面積為8910.61hm2，占全縣耕地總面積的9.1%。即濮陽(yáng)縣耕地的表層土壤質(zhì)地條件好，對(duì)耕地質(zhì)量不造成影響。見(jiàn)表7、圖1。

圖1 濮陽(yáng)縣表層土壤質(zhì)地限制程度分布圖

表7 濮陽(yáng)縣表層土壤質(zhì)地限制程度情況表

3.2.2 土壤有機(jī)質(zhì)含量限制程度

通過(guò)測(cè)算，濮陽(yáng)縣土壤有機(jī)質(zhì)含量的限制程度為輕度和中度，沒(méi)有無(wú)和重度。其中限制程度為中度的耕地面積為57043.57hm2，占全縣耕地總面積的58.2%，共有圖斑12594塊，主要分布在濮陽(yáng)縣中部、西部和西南部。限制程度為輕度的耕地面積為40964.70hm2，占全縣耕地總面積的41.8%，共有圖斑8350塊，主要分布在濮陽(yáng)縣東部、中北部和中南部。即濮陽(yáng)縣耕地的土壤有機(jī)質(zhì)含量條件較差，是濮陽(yáng)縣耕地的重要限制因素，對(duì)耕地質(zhì)量影響較大。見(jiàn)表8、圖2。

圖2 濮陽(yáng)縣土壤有機(jī)質(zhì)含量限制程度分布圖

表8 濮陽(yáng)縣土壤有機(jī)質(zhì)含量限制程度情況表

3.2.3 土壤酸堿度限制程度

通過(guò)測(cè)算，濮陽(yáng)縣土壤酸堿度限制程度為無(wú)和輕度，沒(méi)有中度和重度。其中輕度限制的耕地面積為53562.52hm2，占全縣耕地總面積的54.7%，共有圖斑11596塊，主要分布在東南部、南部和中北部。限制程度為無(wú)的耕地面積為44445.75hm2，占全縣耕地總面積的45.3%，共有圖斑9348塊，主要分布在西部和東部，中部和南部有零星分布。即濮陽(yáng)縣土壤酸堿度的整體條件較好，對(duì)耕地質(zhì)量影響較小。見(jiàn)表9、圖3。

圖3 濮陽(yáng)縣土壤酸堿度限制程度分布圖

表9 濮陽(yáng)縣土壤酸堿度限制程度情況表

3.2.4 灌溉保證率限制程度

通過(guò)測(cè)算，濮陽(yáng)縣耕地灌溉保證率的限制程度為無(wú)和輕度，沒(méi)有中度和重度。其中限制程度為無(wú)的耕地，面積為97457.86hm2，占全縣耕地總面積的99.4%，共有圖斑20801塊。限制程度為無(wú)的耕地面積為550.41hm2，僅占全縣耕地總面積的0.6%，只有圖斑143塊。即濮陽(yáng)縣灌溉保證率非常高，灌溉水源有極好的保障，對(duì)耕地質(zhì)量不造成影響。見(jiàn)圖4、表10。

圖4 濮陽(yáng)縣灌溉保證率限制程度分布圖

表10 濮陽(yáng)縣灌溉保證率限制程度情況表

從圖4可看出，濮陽(yáng)縣灌溉保證率僅在東部的王稱堌鄉(xiāng)和戶部寨鄉(xiāng)有少量的輕度限制區(qū)，其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)以無(wú)限制。

3.2.5 鹽漬化程度限制程度

通過(guò)測(cè)算，濮陽(yáng)縣耕地鹽漬化程度的限制程度為無(wú)和輕度，沒(méi)有中度和重度限制。限制程度為輕度的耕地面積為80798.59hm2，占全縣平原耕地總面積的82.4%，共有圖斑17136塊。限制程度為無(wú)的耕地面積為17209.68hm2，占全縣耕地總面積的17.6%，共有圖斑3808塊。即濮陽(yáng)縣耕地土壤受到鹽漬化影響，但影響程度不大。見(jiàn)表11、圖5。

圖5 濮陽(yáng)縣鹽漬化程度限制程度分布圖

表11 濮陽(yáng)縣鹽漬化程度限制程度情況表

從圖5可以看出，濮陽(yáng)縣耕地土壤受鹽漬化影響區(qū)域主要分布在中部、南部、西部和東部，限制程度為輕度；其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)限制程度以無(wú)為主，局部地塊為輕度限制。

3.2.6 排水條件限制程度

經(jīng)測(cè)算，濮陽(yáng)縣耕地排水條件的限制程度為無(wú)和輕度，沒(méi)有中度和重度限制。其中限制程度為無(wú)的耕地面積為56565.75hm2，占全縣平原耕地總面積的57.7%，共有圖斑11780塊。限制程度為輕度的耕地面積為41442.52hm2，占全縣平原耕地總面積的42.3%，共有圖斑9164塊。即濮陽(yáng)縣耕地排水條件整體較好，對(duì)耕地質(zhì)量影響較小。見(jiàn)表12、圖6。

圖6 濮陽(yáng)縣排水條件限制程度分布圖

表12 濮陽(yáng)縣排水條件限制程度情況表

從圖6可以看出，濮陽(yáng)縣耕地排水條件受限制的區(qū)域主要分布在南部和中部，限制程度為輕度；其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)限制程度以無(wú)為主，局部地塊受輕度限制。

3.2.7 剖面構(gòu)型限制程度

經(jīng)測(cè)算，濮陽(yáng)縣耕地剖面構(gòu)型的限制程度包括無(wú)、輕度和中度限制，沒(méi)有重度限制。限制程度為輕度的耕地面積占比最大，面積為46698.36hm2，占全縣平原耕地總面積的47.7%，共有圖斑9314塊。其次是中度限制程度，面積為39654.26hm2，占全縣平原耕地總面積的40.4%，共有圖斑8400塊。限制程度為無(wú)的耕地面積為11655.65hm2，占全縣平原耕地總面積的11.9%，共有3230塊。即濮陽(yáng)縣耕地剖面構(gòu)型的整體條件較差，將近88%的耕地受到了限制，而且是集中連片分布，剖面構(gòu)型是濮陽(yáng)縣耕地的重要限制因素，對(duì)耕地質(zhì)量影響較大。見(jiàn)表13、圖7。

圖7 濮陽(yáng)縣剖面構(gòu)型限制程度分布圖

表13 濮陽(yáng)縣剖面構(gòu)型限制程度情況表

從圖7可以看出，濮陽(yáng)縣耕地受剖面構(gòu)型限制的區(qū)域分布在除了東北部和西北部的范圍之外，并且輕度限制區(qū)域主要分布在中部、北部和南部，中等限制區(qū)域主要分布在西部、東部和南部。

4 主導(dǎo)限制因素分析

濮陽(yáng)縣耕地7種限制因素的限制程度測(cè)算結(jié)果見(jiàn)表14。

表14 濮陽(yáng)縣耕地質(zhì)量限制因素的限制程度測(cè)算結(jié)果表

從表14可以看出，表層土壤質(zhì)地和灌溉保證率的限制程度以無(wú)限制為主，少量地塊為輕度限制，即濮陽(yáng)縣耕地表層土壤質(zhì)地和灌溉保證率整體條件好，對(duì)耕地質(zhì)量不造成影響；土壤酸堿度和排水條件的限制程度包括無(wú)限制和輕度限制，并且2個(gè)程度占比相當(dāng)，沒(méi)有中度和重度限制，即濮陽(yáng)縣耕地土壤酸堿度和排水條件整體條件較好，對(duì)耕地質(zhì)量影響較??；鹽漬化程度的限制程度以輕度限制為主，受鹽漬化影響的耕地面積比率達(dá)82.4%，僅局部地段未受鹽漬化影響，即濮陽(yáng)縣耕地鹽漬化整體條件一般，廣泛受到鹽漬化影響，影響程度較輕；土壤有機(jī)質(zhì)含量的限制程度全部為輕度和中度，其中中度限制耕地面積比率達(dá)58.2%，而土壤剖面構(gòu)型的限制程度以輕度和中度為主，僅少量地塊為無(wú)限制，輕度和中度限制耕地面積比率達(dá)82.4%，并且中度占比超過(guò)了40%，即濮陽(yáng)縣耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤剖面構(gòu)型整體條件較差，對(duì)耕地質(zhì)量影響較大。

綜上所述，濮陽(yáng)縣耕地質(zhì)量主導(dǎo)限制因素為土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤剖面構(gòu)型，并且這兩項(xiàng)限制因素對(duì)耕地質(zhì)量影響較大。

5 結(jié)論

本文以地類(lèi)圖斑為研究尺度，從而科學(xué)構(gòu)建耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)濮陽(yáng)縣耕地質(zhì)量現(xiàn)狀、限制因素、限制程度進(jìn)行了詳細(xì)的分析研究[16]。通過(guò)本次研究，可以發(fā)現(xiàn)濮陽(yáng)縣耕地質(zhì)量條件總體較好，耕地限制因素的限制程度主要為輕度限制和中度限制，其中，輕度限制共有4種限制因素，即表層土壤質(zhì)地、土壤酸堿度、灌溉保證率和耕地排水條件和鹽漬化程度，但鹽漬化現(xiàn)象較普遍，即濮陽(yáng)縣耕地表層土壤質(zhì)地和灌溉保證率條件整體好，濮土壤酸堿度和排水條件整體較好，而鹽漬化整體條件一般，耕地廣泛受到鹽漬化影響，但影響較輕；中度限制程度共有2種限制因素，即剖面構(gòu)型和土壤有機(jī)質(zhì)含量，并且中度限制耕地面積比率較高，即濮陽(yáng)縣耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量和剖面構(gòu)型整體條件較差，對(duì)耕地質(zhì)量影響較大。

綜上分析，確定濮陽(yáng)縣耕地主導(dǎo)限制因素為土壤有機(jī)質(zhì)含量和剖面構(gòu)型，對(duì)耕地質(zhì)量影響較大，其他限制因素限制程度較輕，對(duì)耕地質(zhì)量不造成影響或者影響較輕。